[发明专利]地理分析模型元数据水印嵌入和提取方法、装置及其系统

说明书

本发明公开了一种地理分析模型元数据水印嵌入和提取方法、装置及其系统，该系统包括水印检测模块、水印嵌入模块和水印提取模块；水印检测模块包括信息缓存器和水印探测器；水印嵌入模块包括：第一存储器、水印生成器、第一网络连接器、地理分析模型加工器和第一输出装置；水印提取模块包括第二存储器、水印解析器、第二网络连接器和第二输出装置。本发明将地理分析模型元数据以不可篡改的方式进行压缩加密并存储至数据中心，用户通过解析地理分析模型中的元数据水印即可下载到对应的元数据，有效保证了元数据的完整性和安全性，解决了传统的地理分析模型元数据常以文件的形式与地理分析模型打包在一起存储，导致元数据可以被篡改的问题。

技术领域

本发明涉及地理建模与模拟、软件水印领域，具体涉及一种地理分析模型元数据水印嵌入和提取方法、装置及其系统。

背景技术

地理分析模型是一种程序模型，也是一种特殊的计算机程序，是为了对地理现象与过程进行模拟，解决实际地理问题而被开发出来的。地理分析模型往往具有有效反演地理现象和过程及预测未来的能力，为了使这些能力得到充分发挥，地理分析模型会有一定的属于地理学范畴的使用条件及适用范围。地理分析模型与其他一般模型、计算机程序的主要区别为：地理分析模型具有其他模型、程序所不具备的地理学特征，其应用领域为地理学领域，具体分为水、土、气、生、人等领域；具有适用的时空尺度与步长，时间尺度如千年尺度、百年尺度、年尺度、月尺度、日尺度等，时间步长如一世纪、一年、一月、一日、一小时等，空间尺度如全球尺度、区域尺度、城市尺度等，空间步长如十千米、一千米、一百米等；具有地理学的建模准则，以地理规律为背景，根据地理实体之间的相互作用机制，对地理现象及过程进行概念、逻辑、计算建模；输入输出的数据均为与地理学相关数据；为了使模拟分析结果更加精准，可对其敏感性分析及参数调优。

地理分析模型元数据是描述地理分析模型的数据，用于记录地理分析模型的各项属性及特征等信息。为了方便地理分析模型使用者在拿到地理分析模型的同时，获知地理分析模型的属性、使用等相关信息，地理分析模型开发者会将地理分析模型的元数据文档与地理分析模型程序打包在一起进行共享，而模型共享过程中缺少对于地理分析模型元数据文档的保护机制，导致其在共享过程中可以被轻易篡改。一旦地理分析模型元数据被篡改，不仅地理分析模型使用者无法准确理解地理分析模型的机理和使用方法，而且地理分析模型开发者的权利也会受到侵犯。

为了保护地理分析模型元数据不会被轻易篡改，可以借鉴数字水印技术将地理分析模型元数据与地理分析模型进行结合。数字水印技术可以将具有一定意义的信息附加到某种类型的原始数据中，不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改，一般具有保真性、鲁棒性、安全性等特性。由于地理分析模型的表现形式各不相同，有源代码形式，也有动态链接库、可执行文件形式，传统的数字水印技术无法针对地理分析模型的异构性进行灵活适配。

目前，无论是对静态软件水印还是对动态软件水印的研究，都缺少对地理分析模型的嵌入方法与提取装置。如专利“软件水印的嵌入和提取方法”(CN104462884B)中，发明了一种软件水印的嵌入和提取的方法，适用于Android平台应用软件，但无法用于其他平台。专利“一种Java软件水印的嵌入方法”(CN103530536B)中的软件水印是对Java的一种嵌入语法进行版权保护，但是只能进行软件水印的嵌入，并不能进行提取，也无法针对地理分析模型的特点进行适配。专利“基于线程关系的软件水印信息处理方法”(CN102890759B)包括了软件水印的嵌入过程和提取过程，但是在基于线程关系的基础上，通用性不强。专利“一种移动终端的软件水印实现方法及其移动终端”(CN101609494A)针对手机发明了一种在便携式移动终端中嵌入软件水印的方法，但其可移植性较弱，无法应用于地理分析模型中。

因而，需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种地理分析模型元数据水印嵌入和提取方法、装置及其系统，以实现将地理分析模型元数据与地理分析模型结合，支持对地理分析模型元数据的完整性和安全性进行保护。